بخشی از مقاله
چکیده
افت تنش، یکی از رفتارهای مکانیکی وابسته به زمان در منسوجات می باشد. تغییر فرمهای ایجاد شده در منسوج، در اثر افت تنش میتواند موجب اختلال در عملکرد منسوج شود. از جمله موارد ایجاد افت تنش در منسوجات، میتوان به پوشاک فشارنده، جوراب واریس و بانداژهای فشاری اشاره نمود. هدف این مطالعه، بررسی ساختمان بافت پارچههای حلقوی پودی دو رو سیلندر بر خاصیت افت تنش این پارچهها میباشد. به این منظور، پارچههای ریب با پنج طرح بافت مختلف که تفاوت آنها در تعداد حلقههای نیمبافت در صفحهی پشت بود، تولید شدند. افت تنش در دو جهت رج و ردیف با کرنش %30 انجام شد. نتایج حاصل از آزمایشها نشان داد که با افزایش تعداد حلقههای نیمبافت در ساختمان پارچه، تنش اولیه و تنش باقیمانده در پارچه در جهت رج کاهش مییابد؛ اما درصد افت تنش پارچه در این جهت افزایش مییابد. همچنین با افزایش تعداد حلقههای نیمبافت در ساختمان پارچه، تنش اولیه، تنش باقیمانده و درصد افت تنش در پارچه در جهت ردیف کاهش مییابد. با توجه به نتایج حاصل، فضای موجود در ساختمان پارچه برای جابجایی و حرکت نخها و حلقهها و همچنین اصطکاک موجود بین نخها از عوامل تعیینکنندهی درصد افت تنش پارچه میباشند.
کلید واژه- افت تنش، حلقوی پودی، ساختمان بافت، دو رو سیلندر، پوشاک فشارنده.
-1 مقدمه
پو شاک ف شارنده و بانداژهای ف شاری،عمدتاً برای ترمیم زخمهای نا شی از سوختگیهای درجه سه بکار میروند. ف شار ایجاد شده تو سط این پو شاک روی پو ست، به التیام زخم کمک کرده و با افزایش جریان خون باعث می شود اثر زخم کاهش یابد. جورابهای فشارنده نیز به عنوان راهحلی مناسب جهت درمان رگهای واریس پا شناخته شدهاند. این جورابها با اعمال فشار بر سطح پوست به هدایت جریان خون کمک کرده و مانع تجمع خون و در نهایت پارگی مویرگها می شوند. هنگام استفاده از این من سوجات، پارچه تحت کرن شی ثابت قرار میگیرد، و با گذ شت زمان و رخ دادن افت تنش، کارایی آنها کاهش مییابد. به همین دلیل مطالعات بر روی عوامل مؤثر بر افت تنش این نوع پارچهها، از اهمیت بالایی برخوردار است.
ملکی و همکارانش [1] تأثیر طول حلقه، در صد کرنش، تعداد دفعات ش ست شو و تعداد دفعات ا ستفاده را بر افت ف شار و ف شار سطحی پارچههای لولهای حلقوی پودی با بافت ساده و اینترلاک مطالعه کردند. نتایج ن شان دادند که در هر دو پارچه ساده و اینترلاک، طول حلقه عامل قابل توجهی ا ست که بر مقدار ف شار سطحی و در صد کاهش ف شار تأثیر میگذارد. با افزایش طول حلقه، کاهش قابل ملاحظهای در مقادیر فشار به وجود میآید و پارچه ساده با کمترین طول حلقه بیشترین کاهش فشار را دارد. برخلاف آن، پارچه اینترلاک با بی شترین طول حلقه، بی شترین کاهش ف شار را دارد. در هر دو نمونه، در صد ازدیاد طول بی شتر، موجب ف شار سطحی بی شتر شده اما اثر مقدار کرنش روی کاهش ف شار پارچههای اینترلاک قابل ملاحظه نبود. بعد از شستشوهای متوالی نیز به علت جمع شدگی، فشار سطحی بیشتر از زمان قبل از شستشو بود. استفاده متوالی نیز بر کاهش ف شار مؤثر بود. گوش و همکارانش [2]، خواص ف شاری واب سته به زمان را در بانداژها و پو شاک ف شارنده پز شکی تجاری مورد مطالعه قرار دادند. در این تحقیق اثر خزش، اصطکاک، زاویه باندپیچی و همچنین شستشو بر پروفایل فشار مطالعه شد. نتایج نشان داد که پارچههایی که وزن واحد سطح بیشتری دارند، قابلیت حفظ فشار کمتری در طول زمان دارند. علاوه بر آن، بانداژهایی که ظرفیت ف شاری خود را در طول ا ستفادههای مکرر حفظ میکنند - پس از ش ست شوهای متوالی - ، ممکن ا ست کارایی منا سبی در جهت حفظ خا صیت ف شاری حین ا ستفاده - ا ستفاده بین دو ش ست شوی متوالی - را ندا شته با شند. زاویه باندپیچی نیز با ف شار رابطه معکوس دارد. رابطه کلی افت ف شار با ا صطکاک و خزش ماده ن شان میدهد که ف شار، ب سیار تحت تأثیر نیروی ا صطکاک و خزش میبا شد. میزان افت ف شار با مقادیر بالاتر خزش و مقادیر پایینتر ا صطکاک بین لایهها افزایش مییابد. کومار و همکارانش [3] رفتار پویای بانداژهای فشارنده پزشکی را با استفاده از مدل پای پویا با طراحی جدید مورد مطالعه قرار دادند. نتایج نشان داد که نرخ و مقدار افت فشار قسمت زیر بانداژ در حالت پویا در مقایسه به حالت ایستا، افزایش مییابد. همچنین مقدار افت فشار با افزایش دامنه جابجایی مانکن و سطح کشش در بانداژ افزایش مییابد. میتوان نتیجه گرفت که تغییر شکلهای پیچیده مکرر و طولانی در بانداژ به دلیل حرکت فعال در ناحیه زانو و مچ، به تدریج باعث زوال رفتار مکانیکی بانداژ شده و از این رو کارایی بانداژ را جهت حفظ یک فشار یکنواخت برای دوره زمانی طولانیتر، کاهش میدهد. کومار و همکارانش [4]، تأثیر جنس، ک شش اعمال شده و فاکتور سفتی بانداژ را بر تغییرات ف شار سطحی اعمال شده تو سط بانداژ، در طول زمان مورد مطالعه قرار دادند. نتایج نشان دادند که بانداژهای فشاری تولید شده از نخهای %100 پنبه یا ویسکوز به علت افت تنش بیشتر این الیاف، حفظ فشار ضعیفی دارند. نخهای الاستیک مغزی به دلیل وجود خاصیت الاستیک خوب، در ساختمان بانداژ، رفتار ف شاری بلندمدت آن را بهبود میبخ شد. افزایش ک شش اعمال شده، به دلیل تنشهای داخلی ایجاد شدهی بی شتر، منجر به حالت ناپایدار ساختمان بانداژ می شود. این مو ضوع باعث افت تنش بی شتر و در صد افت ف شار بی شتر میشود. افزایش تراکم نخها در ساختمان بانداژ، به دلیل توزیع دوبارهی حالت تنش کل بر تعداد نخ بیشتر که به نوبه خود منجر به کاهش کمتر فشار در طول زمان و افت تنش آهسته شده، باعث کاهش کمتر فشار در طول زمان میشود. فرنسی [5] افت تنش و جمع شدگی پارچههای فشارنده را مورد مطالعه قرار داد. نتایج حاصله نشان دادند که با افزایش درصد ازدیاد طول، نرخ کاهش تنش افزایش مییابد. چن و همکارانش [6] تأثیر مدول الا ستیک، در صد ازدیاد طول و زمان افت تنش پارچه را بر فشار اعمال شده توسط پوشاک بررسی کردند. نتایج نشان داد که فشار ایجاد شده توسط پوشاک، با افزایش درصد ازدیاد طول، تقریباً به طور خطی افزایش مییابد. در صورت ازدیاد طول ثابت نیز، فشار افزایش مییابد. همین روند در مقدار مدول الاستیک نیز دیده میشود. میتوان گفت، در درصد ازدیاد طول یکسان، فشار پارچهای که دارای مدول الاستیک بیشتری است، به طور کلی بیشتر از فشار پارچهای است که مدول الاستیک کمتری دارد.
هدف از این مطالعه، بررسی تأثیر ساختمان بافت پارچههای حلقوی پودی ریب بر خاصیت افت تنش این پارچهها میباشد.
-2 تجربیات
به منظور انجام آزمایشهای افت تنش، 5 طرح بافت مختلف، با ساختار ریب، که تفاوت آنها در تعداد حلقههای نیمبافت در صفحهی پشت بود،مطابق شکل 1، با نخ پلیاستر تکسچره شده، 450 دنیر 5لا، بر روی ماشین تخت باف الکترونیکی اشتول، مدل CMS 330 TC، با گیج 7، تولید شدند. به هنگام بافت پارچهها، طول حلقهی تمامی آنها، بر روی مقداری ثابت تنظیم شد.
بافت - P5 - 5 بافت - P4 - 4 بافت - P3 - 3 بافت - P2 - 2 بافت - P1 - 1 شکل :1 نمایش سوزنی طرح بافت پارچههای مورد آزمایش مشخصات فیزیکی پارچهها در جدول 1 آمده است. طول حلقهی سلول بافت l - بر حسب - cm از رابطهی - 1 - محاسبه شد:
که در آن W وزن واحد سطح - gr/m2 - ، cpc و wpc به ترتیب تراکم عرضی و طولی - cm -1 - و Tex نمره نخ - وزن هزار متر نخ بر حسب گرم - میباشند. آزمایش افت تنش پارچهها، بر روی دستگاه اینسترون 5566 انجام شد. سرعت دستگاه بر روی 20mm/min و فاصلهی بین فکهای دستگاه برابر با 10cm تنظیم شد. نمونه پارچهها، به ابعاد 20×10 سانتیمتر مربع و بین فکهای دستگاه قرار داده شدند. به منظور بررسی اثر طرح بافت بر افت تنش کششی پارچه، آزمایش افت تنش، در کرنش ثابت و مشترک بین تمام پارچهها - 30% - ، در دو جهت رج و ردیف انجام شد. نمونهها به مدت 30 دقیقه تحت کرنش ثابت قرار گرفته و مقادیر تنش پارچهها، هر 0/5 ثانیه یکبار توسط دستگاه ثبت گردید. هر یک از آزمایشهای افت تنش، سه بار تکرار شد و میانگین نتایج محاسبه گردید.
-3 نتایج و بحث
از اطلاعات بد ست آمده، در صد افت تنش پارچهها، در مدت زمان 30 دقیقه محا سبه شد. سپس میزان در صد افت تنش نیز محا سبه گردید. همچنین آزمون تحلیل واریانس ANOVA و آزمون تعقیبی دانکن، با کمک نرمافزار آماری IBM SPSS، روی دادهها انجام شد. در این تحلیلها، مقادیر تنش اولیه، تنش باقیمانده و در صد افت تنش به عنوان متغیر واب سته در نظر گرفته شد و تأثیرگذاری طرح بافت بررسی شد.
شکلهای -2 الف و -2ب به ترتیب مقدار تنش باقیمانده و در صد افت تنش را در هر لحظه برای پنج طرح بافت آزمایش شده در جهت رج، تحت کرنش %30 نشان میدهند. در شکل -2الف مشاهده میشود که مقدار تنش اولیه و تنش باقیمانده از پارچهی P2 تا P5 کاهش مییابد. این امر به دلیل افزایش حلقههای نیمبافت در این پارچهها است. حلقهی نیمبافت باعث عریض شدن پارچه و افزایش قابلیت ک ش سانی در جهت عر ضی پارچه می شود. به همین دلیل، مقاومت پارچه در برابر ازدیاد طول کاهش یافته، سختی پارچه کاهش و الا ستی سیتهی آن افزایش مییابد. از طرفی م شاهده می شود که پارچهی P1 دارای مقدار تنش باقیماندهی کمتری نسبت به سه طرح بافت P2، P3 و P4 است. به نظر میرسد دلیل این امر ساختمان بافت پارچههای P1 و P5 است که در آنها حلقههای بافت یا نیمبافت به طور پیوسته در رج مربوطه تکرار شده و به مراتب نسبت به سه پارچهی دیگر که حلقههای نیمبافت و بافت در رج مربوطه به صورت متناوب قرار دارند الاستیسیتهی بیشتری دارند. نتایج
